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光的反射规律

光的反射规律

作者: 妙笔必生花 | 来源:发表于2020-04-11 18:05 被阅读0次

        光在我们的生活中无处不在,只有光才会让我们看到五颜六色的精彩世界。在这个过程中,我们的眼睛起到了接收器的作用,因为当光照射到物体上时,再反射到我们的眼睛里,就会出现很多不同的视觉感受。

那么,光的反射规律又是什么呢?接下来,让我们一起讨论吧!

        在我们的日常生活中,当下过雨的时候,或者在水边时,会出现这种现象(如下图):这时,我们会发现这些树都倒映在了水中,并且实际的树和倒映在水中的树长得一模一样!这简直就是一件不可思议的现象。

我猜想,这样的现象应该和光的反射有关吧。

        为了得出结论,我们可以做一个实验:准备一个激光笔、一个非常光滑的平面镜和一个量角器。把量角器放在平面镜上,用激光笔从量角器的左端照到量角器的右端,分别观察。

        这个时候,我们可以发现当激光笔照向平面镜的时候,竟然无缘无故的多出来了一条光线,这也太神奇了吧!

        现在,我们暂时把它称为反射回来的光线吧!但是这样给它们命名很显然是不合适的,我们就可以重新给它们命名:可以把照射出的光线命名为入射光线,把反射回来的光线命名为反射光线。但是,这个时候我又突然发现当我用激光笔垂直照向平面镜的时候,入射光线和反射光线重合,这个时候叫什么名字呢?有的人会叫它为虚线,显然这样叫是不合适的,但是可以就把它叫为法线。这条法线也是特殊的入射光线和反射光线的组合体。

        通过这一张图,我们可以发现,入射光线和反射光线一直都在法线的两旁,也就是说不可能都在法线的同一边,当然除了这种现象外,还有一种特殊情况,比如说:当我用激光笔垂直九十度方向照向平面镜的时候,三条线(入射光线、反射光线和法线)就重合在一起了。

        这个时候我们还可以发现:目测入射光线与法线的角度和反射光线与法线的角度居然完全一样。但是科学是要严谨的态度和实验过程来证明它的真实性,不能只有目测。我们可以用量角器量一下(仍旧结合上图),量完之后我发现入射光线和法线夹角的角度是三十五度,而反射光线和法线的角度夹角也是三十五度。

        但是,只有一组数据是证明不了一切的,我们可以接着探究。

        这时,我们再次证明了这个规律,就可以有理有据地得出结论:入射光线与法线夹角的角度和反射光线与法线的夹角角度完全一样!

        这个时候,有的人就会产生质疑:如果把激光笔照向书本的时候,还会有反射现象吗?我们可以再次通过实验来说明问题,并得出结论。

        从这张图片上可以看到并没有任何的反射现象,只是单单的有一个入射光线,这是为什么呢?因为书本看着平滑其实它是很粗糙的,它缺少了平面镜的光滑性和反射极强的能力。

但是我们能不能就说它真的不能反射呢?显示是错误的,因为尽管它的表面有点儿粗糙,但是它同样可以发生漫反射,这种反射光线用我们的肉眼一般很难发现。我们之所以能看到很多生活中的物体,正是因为光在它们上面发生的这种漫反射的作用。

        什么是漫反射呢?其实漫反射就是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,就造成了反射光线向不同的方向无规则的反射,而这种反射称之为“漫反射”。很多物体(植物、墙壁、衣服等),它们的表面粗看起来似乎是平滑的,但是,如果用放大镜仔细观察,就会看到它们的表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些物体的表面反射后,就会弥漫的射向不同方向了。

        其实我们一起研究光的反射规律还是挺有意思、挺好玩的,只要你有一双善于发现的眼睛,就会发现许多有趣的现象了!

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